Источники энергии – Болота. Растение болота
Растения болот | Новости в строительстве
Растения болот это влаголюбивые растения которые затрудняют доступ воздуха и образуют отложения торфа.Растения болот в виде белого мха обладают способностью удерживать влагу и быстро распространяться, в результате образуют сфагновый торф.
Болота в результате питания водой разделяют на верховые и низинные. На участках с малыми поверхностными уклонами, дождевая и другая поверхностная вода которая образовывается в результате осадков сильно переувлажняет поверхность грунтов в результате застоя.В результате образуется болото верхового типа,которое проходит в своем развитии несколько стадий.
Мох Кукушкин лен
В начале на самом раннем этапе развития на лугах или в густом лесу появляется мох “кукушкин лен”, который обладает способностью удерживать влагу в себе в большом количестве.Растительность преимущественно в виде мха быстро зарастает и распространяется на участках с малыми уклонами поверхности.В такой момент очень активно начинает развиваться торфо-образовательный процесс.
Читай также геологическая деятельность морей и океанов
Это когда нижние слои болотной растительности отмирают и разлагаются, постепенно оседая на дно вместе с частицами ила образовывая так называемый торф.По мере роста слоя торфа поверхность заболоченной местности возрастает.В это время растительность территории погибает а вместо нее появляется более влаголюбивая растительность в основном в виде белого мха-свагнума.
Сфагнум
Это растение обладает чрезвычайной способностью удерживать в себе воду,растет и распространяется очень быстро.В этой стадии развития болота вся растительность состоит в основном из белого мха.И такие болота называются моховыми.В результате отложения торфа такие середина заболоченного участка может значительно возвышаться над краями.
Растения болот низинного типа
Тростник
Такие болота образуются в процессе зарастания водоемов различной растительностью.Процессы которые ведут к заболачиванию происходят и распространяются от берегов к середине.У берегов водоема появляются такие виды растительности как камыш,осока,тростник и другие.На больших глубинах появляются кувшинки,аир и другие виды растений.
Кувшинка
В результате отмирания таких видов растений дно водоема покрывается остатками таких растений и частицами ила.
Таким образом в результате этих отложений дно водоема поднимается и уменьшается толща воды.Это приводит к зарастанию водоема растительностью еще больше, появляются такие виды растительности как мох, ряска, кувшинки, аир и другие виды влаголюбивой растительности.Они образовывают на поверхности водоема сплошной и зыбкий, зеленый ковер из влаголюбивых растений.Такой ковер из растительности называется сплавина.
Багульник
Со временем на поверхности такого ковра появляются и другие виды растительности, как кустарники,травянистая растительность и другие. Пока болото питается в основном грунтовыми водами, на нем развиваются болотные травы,камыш,тростник,различные кустарники,зеленые мхи,осока и другие виды растительности. На болоте могут встречаться и такие виды растительности как багульник,сфагнум,карликовые чахлые сосны.
Но такой вид растительности указывает на то, что болото верховое и находится в последней стадии своего развития. Болота без кустарника и леса, покрытые бурыми мхами имеют большую глубину,чем допустим болота, которые покрыты травянистой растительностью или поросшие осокой и тростником. В процессе роста и образования болот происходит постепенная смена влаголюбивой растительности.
Нижние слои растительности как правило отмирают и откладываются на дно образуя торфяные напластования со слоистой структурой(читай торфяное болото).Если в образовании торфа принимали два вида растительности ,то в названии этого вида торфа указывается первым тот вид растений, остатки которого содержаться в больше количестве.Как например травяно-осоковый торф.
Просмотров: 160
РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!
stroivagon.ru
Источники энергии – Болота - Чистая энергия
Издавна о болотах шла слава как о «гиблых», поганых, бросовых местах, где нет ничего хорошего. Но такое представление в корне неверно. Огромное значение для народного хозяйства имеет накапливающийся в низинных болотах торф. В нем много питательных веществ, и он используется в сельском хозяйстве в качестве удобрения.
Сфагновый торф верховых болот — прекрасное топливо. На нескольких крупных электростанциях нашей страны, в том числе на Шатурской, под Москвой, получают электроэнергию, сжигая в топках торф. Кроме того, торф идет на изготовление теплоизоляционных плит, и из него получают путем сухой перегонки ценные химические продукты. Наконец, осушение болот и лесных топей превращает их в плодородные пашни, огороды или луга, покрытые сочной травой. Болота приносят огромную пользу не только как кладовые ценного и возобновляемого топлива, но и как уникальные экосистемы, а также как «консерваторы» информации об окружающей их биосфере. На болотах произрастает множество ягод – черника, клюква, морошка, и т.п., которые не только очень вкусны, но и полезны.
Влияние болот на формирование экосистемы довольно велико, поскольку болота в нашей стране занимают значительные площади, а их формирование происходит непрерывно и с большой скоростью. Старые болота зарастают, новые – зарождаются, непрерывно пополняя ресурсы торфа и питательной среды для растений и микроорганизмов. Но людей интересует жизнь и тех болот, которые еще дремлют в первобытном, не тронутом человеческой рукой виде. Очень интересна история возникновения болот, интересна покрывающая их растительность.
Болота образуются в пониженных местах — в котловинах, где застаивается вода, в зарастающих озерах, прудах, медленно текущих реках. Обилие влаги определяет характер болотной растительности. Она состоит из так называемых гигрофильных, т. е. влаголюбивых, растений. Листья у них большей частью широкие, не приспособленные к уменьшению испарения. Корневая система поверхностная. В воде значительно меньше газообразного кислорода, чем в почве. Поэтому в стеблях и корнях гигрофильного растения образуются полости, воздушные ходы, по которым в его подводные части проникает атмосферный кислород.
Ежегодно растения болот отмирают. Обилие влаги и недостаток кислорода мешают полному разложению их остатков, и эти остатки из года в год накапливаются. Из них-то и образуется торф. На севере, особенно в тундре, торфа на болотах нет из-за слабого прироста растений. Не образуется он и в южных районах, где болота летом подсыхают, и разложение растительных остатков идет быстрее. Но и в тундре, и на юге, так же, как и в средней полосе, на болоте развивается только влаголюбивая растительность.
Болота распространены на Земле повсюду, где климат достаточно влажен. Они есть во всех растительных зонах, кроме пустынь и полупустынь. Но больше всего их на севере лесной зоны – северные болота, и в тундре. Если в озере, речной старице, в пруду нет течения или оно очень слабое, в водоеме поселяются растения болот и постепенно затягивают всю его поверхность. Остатки отмирающих растений падают на дно; за многие десятки и сотни лет они заполняют котловину и превращают водоем в болото.
Растения болот. Экосистема болота
В водоемах с пологими, мелкими берегами болотная растительность располагается концентрическими кругами. В местах наибольшей глубины (свыше 6 м) экосистема болота представлена различными водорослями — сине-зелеными, диатомовыми, нитчатыми зелеными (кладофора, вошерия). Эти места называются поясом микрофитов (от «микрос» — мелкий). На меньших глубинах пояс микрофитов переходит в пояс макрофитов (от «макрос» — крупный). Здесь растут под водой более крупные растения болота: зеленые водоросли — хара, нителла, мхи и некоторые цветковые растения — рдест узколистный, роголистник.
Ближе к берегу на глубине болота не меньше 3 м располагается пояс широколистных рдестов. Кроме рдестов, здесь растет уруть с сильно рассеченными листьями, распластан-ными в толще воды. За этим поясом идет пояс кувшинок. Здесь раскрывают свои нежные лепестки белоснежные красавицы водяные лилии, скромные кубышки с желтыми цветками, слегка покачивается на прибрежной волне рдест плавающий. У растений пояса кувшинок корневища скрыты в иле на глубине болота от 2,5 до 4 м, а листья — обычно широкие, с длинными черешками — плавают на поверхности воды.
На меньших глубинах — от 1,5 до 3 м — развивается пояс камышей. Камыши, тростники и хвощи образуют здесь сравнительно плотную травянистую массу. Еще ближе к берегу идут пояс крупных осок и пояс мелких осок. В этих двух поясах вода сильно прогревается и растения болот более разнообразны. Кроме осок, здесь растет стрелолист, сусак, ежеголовка, частуха, ситняг, лютик, ирис болотный. У некоторых из этих растений листья на различной глубине принимают разные формы — подводную, плавающую и надводную. Пояс мелких осок примыкает к самому берегу. Дальше идет уже наземная растительность.
Образование болот
Ежегодные отложения остатков отмерших растений обмеляют водоем. Растительные пояса сменяют друг друга, передвигаются от берега к центру, сжимая открытую водную поверхность все более тесным кольцом. В конце концов, наступает время, когда на месте бывшего водоема остается один пояс мелких осок. Так происходит образование осокового болота из стоячего водоема.
Водоемы со спокойной, защищенной от ветра поверхностью или те водоемы, которые у берегов очень глубоки, часто заболачиваются нарастанием сплавины. Прибрежный моховой ковер, состоящий из различных зеленых мхов или одного торфяного мха -сфагнума, образует плавающую на воде более или менее плотную дернинку. Она разрастается к центру водоема и постепенно покрывает его поверхность. На дернинке поселяются некоторые болотные растения, чаще всего вахта, блокрыльник, шейхцерия. Длинные корневища этих растений скрепляют дернинку и тянут под водой к открытой поверхности, так как там больше питательных веществ. Рост корневищ ускоряет нарастание сплавины. Когда толщина дернинки достигает 5—10 см, на ней поселяются пушица и клюква, а за ними и болотные кустарнички — Кассандра, андромеда, пахучий багульник, морошка. Когда толщина сплавины доходит до 1—1,5 м, на ней мог расти даже деревья — береза, а затем и сосна. Нередко на колеблющейся под ногами сплавине встречаются «окна» — не заросшие, или затянутые тонкой растительной пленкой участки над ключами или наибольшими глубинами. В «окно» легко провалиться и утонуть.
От сплавины постоянно опадают на дно водоема растительные остатки, частицы торф Опускаются на дно даже целые куски сплавин. Постепенно котловина заполняется торфом, водоем превращается в торфяное болото. Иногда в одном и том же водоеме идет одновременно и зарастание болотной растительностью, и образование сплавины.
Поверхность мохового сфагнового болота редко бывает совершенно ровной. Чаще всего, она покрыта кочками, образующимися, например, около старых пней. В жаркий солнечный день поверхность кочек сильно нагревается, но стоит погрузить руку в воду или в моховую толщу, как рука ощутит холод. Это объясняется тем, что торф очень плохой проводник тепла. Недаром, на Руси его традиционно использовали для утепления построек.
Но торфяное болото может образоваться не только из водоема. В средних и северных широтах часто происходит заболачивание участков суши — лесов, лугов, тундры. Иногда при избытке влаги заболачиваются луга: на лесных полянах, вдоль ручьев и речек, у выхода ключей. Особенно часто заболачиваются лесные вырубки и гари. В лесу грунтовые воды располагаются на большой глубине, так как деревья корнями вы-сасывают их из поверхностных слоев почвы и испаряют через кроны. После вырубки леса или пожара уровень грунтовых вод повышается. Происходит образование болота. На влажной почве появляются сначала зеленые болотные мхи, а затем и сфагновые. Нижние части моховых дернин отмирают, но полностью разложиться не могут: в увлажненной почве мало кислорода, много кислот, и бактерии, разлагающие растительные остатки, здесь развиваются плохо. Под моховой дерниной постепенно образуется торф. На моховом ковре поселяются травянистые болотные растения, затем кустарниковые и, наконец, деревья.
Формирование болот
Как бы болото ни формировалось — из заросшего водоема или из заболоченной суши, вначале оно снабжается грунтовыми водами, богатыми минеральными солями. Обычно это низинные (низовые) болота. У болот этого типа — плоская поверхность, и они заполняют впадины, низины. На ковре зеленых мхов здесь растут различные осоки, хвощи, болотные растения с широкими листьями — сабельник, вахта. На более старых моховых болотах появляется лес: березы, ивы, ольха.
Нарастание торфа идет быстрее на кочках и вокруг пней. Формирование болота происходит за счет постепенного повышения поверхности низинного, низового болота. Понемногу, оно отрывается от питания грунтовой водой. Возвышенные участки болота получают питание водой лишь из атмосферы. В такой бедной питательными веществами воде почти нет солей. Не всякое растение может с этим мириться. Поэтому происходит смена растительности. На возвышениях поселяются сфагновые мхи и сопутствующие им растения, например пушица, клюква, Кассандра. Такое торфяное болото называется переходным сфагновым болотом, или болотом смешанного питания, потому что в низинах между кочками оно еще питается грунтовыми водами.
Постепенно все большая часть болотной поверхности отрывается от грунтовых вод, пока, наконец, все болото не переходит на атмосферное питание. Происходит формирование верхового болота. Поверхность болота этого типа — выпуклая, его середина возвышается над окраинами на 2, а иногда и более чем на 5 м. Торфяной слой достигает здесь 6—10 м. На верховых болотах сплошной сфагновый ковер, поэтому их называют также сфагновыми.
При дальнейшем нарастании торфа его верхние участки не могут получить достаточного увлажнения и постепенно разрушаются. Поверхность болота начинает расчленяться на возвышенные участки (гряды, кочки) и пониженные (мочажины, веретья). На возвышенных, более сухих участках поселяются низкорослая, иногда даже карликовая сосна и болотные кустарнички.
На обводненных мочажинах и веретьях уже нет деревьев и кустарников. Вместо них — сплошной сфагновый ковер, на котором растут болотные травы: осоки, шейхцерия, ринхоспора, и др. Формирование такой смены типов болот характерно для болот в северной и средней зоне России. На юге лесной зоны встречаются главным образом низинные болота и редко переходные, в лесостепи и степной зоне — только низинные.
Торф болот
Наиболее ценный торф образуется в верховых болотах из мха сфагнума. Из 350 видов сфагнума, известных на Земле, в России встречается 43 вида, которые распространены главным образом в лесной зоне.
У сфагнума своеобразное строение, которое обеспечивает ему быстрое всасывание и накопление воды. На верхушке стебелька сфагнума густым пучком расположены почковидные веточки, ниже на стебле — мутовки более длинных и узких веточек, идущих от стебля горизонтально. В каждой мутовке есть еще свисающие веточки, плотно окружающие стебель и одевающие его как бы чехлом. Все веточки несут спирально расположенные листья, обычно ланцетной, реже овальной формы. Листья сфагнума состоят из двух видов клеток: узкие зеленые содержат хлорофилл; крупные, широкие и бесцветные заполнены водой, легко и быстро проникающей внутрь клеток через отверстия (поры) в оболочке клеток. На долю водоносных клеток приходится до 3/4 поверхности листа, этим и объясняется необычайно большая влагоемкость сфагнума. Многие виды его могут впитать воды в 37,5 раза больше своего веса!
Происхождение болот
Поверхность сфагнового болота ежегодно повышается. В средней полосе сфагнум за год вырастает на 4—8 см. Быстро растущая дернина может захоронить в себе цветковые растения, поэтому все они так или иначе приспособились, чтобы не отставать в росте от сфагнума. У многих болотных кустарничков — у вереска, кассандры, андромеды — в любом месте стебля могут возникать придаточные корни. Нижние части кустарничка, захороненные в торфе, отмирают, а на верхних — образуются новые корни. Другие растения, например клюква, стелются длинными плетями по поверхности сфагнового ковра. Корневища у пушицы, некоторых осок, сабельника растут косо вверх. Весной из корневищ этих многолетних растений вырастают стебли, и они оказываются выше сфагнума. У росянки ежегодно образуется розетка листьев, лежащая на поверхности сфагнового ковра. Раскапывая дернину сфагнума, можно обнаружить розетки росянки за 5—10 лет и, отмерив длину межрозеточных расстояний, определить быстроту нарастания сфагнового ковра.
Те же из растений, которые не обладают соответствующими приспособлениями, постепенно погребаются в толще торфа и погибают. К ним относится и сосна. У сосны нет на стволе придаточных корней. Поселившись на сфагновом болоте, она обрастает торфом. Через несколько лет ее корни оказываются на большой глубине и не могут подавать достаточного количества воды к листьям (иглам). Сосна чахнет, засыхает и гибнет. Распилив ствол сосны в области корневой шейки, можно определить быстроту нарастания торфа и возраст происхождения болота. Для этого надо разделить толщину торфяного слоя, наросшего от корней сосны до поверхности болота, на число годичных колец, видимых на срезе ствола. Прирост торфа на верховых болотах Европейской части России, измеренный таким способом, оказался равным 0,75—1,00 см в год.
Верховые болота получают влагу из атмосферных осадков, бедных минеральными веществами. Растения особенно остро ощущают нехватку азотистых солей. В обычной почве большая часть таких солей образуется в результате разложения остатков отмерших растений. Но в болоте эти остатки не могут разложиться полностью. Некоторые болотные растения восполняют нехватку азота, улавливая насекомых и растворяя их тела в своем соке.
Отложения болот. Танки в болоте. Настилы через болото
Все предметы, попавшие в торф и захороненные в его толще, сохраняются многие века почти без изменений. Торф хорошо консервирует органические остатки, которые долго в нем не гниют. Так, в Германии в одном из баварских болот в отложениях был найден средневековый рыцарь в доспехах. В Австрии на Лайахском болоте были обнаружены на глубине 1,2 м остатки бревенчатой дороги (настила через болото), проложенной римлянами, а на дороге — римская монета с изображением императора Тиберия Клавдия, датированная 41-м годом н. э. В торфяных отложениях болот находят остатки доисторического человека, предметы его домашнего обихода, свайные постройки и настилы и т. п. Часто в болотах находят танки, прекрасно сохранившиеся с Великой Отечественной Войны.
Наибольший интерес для науки представляют сохранившаяся в торфе пыльца деревьев и кустарников, споры мхов и папоротников. Распознав под микроскопом эти споры и пыльцу, можно определить, какая растительность окружала болото в различные периоды и какая пришла ей на смену. Таким образом, можно судить, что после ледникового периода климат в Европе изменялся неравномерно. На северо-западе Европейской части России сразу же после отступления ледника стали формироваться болота северного, тундрового типа. Здесь в придонных слоях торфяников найдены остатки тундровых растений — карликовой березки, куропаточьей травы. Климат в те времена был суровым и холодным. Из деревьев росли здесь лишь сосна и береза. Только их пыльца и встречается в придонных слоях торфяника. Выше в отложениях болот появляется пыльца ели, но вскоре снова пропадает. Еще выше сохранилась пыльца теплолюбивых деревьев и кустарников — дуба, липы, клена, вяза, орешника и др. Теперь широколиственные леса, состоящие из таких деревьев, расположены значительно южнее.
Следовательно, в то время климат на северо-западе Европейской части России был намного теплее современного. В этих же средних слоях торфа попадаются крупные пни сосны. Очевидно, болота тогда пересыхали и на них росли высокоствольные сосны. В верхних слоях торфяников пыльца теплолюбивых деревьев совсем исчезает, но зато появляется пыльца ели и березы. Это свидетельствует о том, что за последние 2000— 2500 лет средняя температура на северо-западе понизилась, а климат стал более влажным.
Пыльцевой метод также дает возможность установить и абсолютный возраст торфяников: в средней полосе Европейской части России — от 5 до 8 тыс. лет. Таким образом, у наших болот не только своя сложная история, они сами представляют собой природную летопись, на страницах которой сохранились сведения о растительности и климате прежних эпох.
Просто о сложном – Болота
- Галерея изображений, картинки, фотографии.
- Болота, растения, торф как источники энергии – основы, возможности, перспективы, развитие.
- Интересные факты, полезная информация.
- Зеленые новости – Болота, растения, торф как источники энергии.
- Ссылки на материалы и источники – Болота.
greensource.ru
Растительный мир болот
Смирнов И.А.
Очень своеобразен растительный мир верховых болот. Это связано с уникальными почвенными и водными условиями, складывающимися в этих местообитаниях.
К особенностям болот верхового типа можно отнести:
1. обилие влаги,
2. резкий недостаток кислорода в почве,
3. болотный тип почвообразования как следствие первых двух факторов,
4. кроме того, в торфяной почве отсутствуют необходимые растениям соли азотной и фосфорной кислот — нитраты и фосфаты.
Влажность во многом поддерживается благодаря влаголюбивым растениям, например, таким как сфагнум. Почвообразование на верховых болотах идет медленно и из-за анаэробных (бескислородных) условий характеризуется оглеением — биохимическим процессом восстановления окисленных почвенных соединений, главным образом железа. По этой же причине наблюдается накоплением торфа.
Ко всем указанным факторам приспособлены растения болот. Какие приспособления позволяют выживать им в таких непростых условиях?
Как ни странно внешне приспособление к условиям верхового болота выражается в ксероморфном облике растения. Под ксероморфным обликом обычно понимается особое строение надземных частей растений, уменьшающее испарение. Такое строение часто встречается у пустынных растений или видов, растущих в сухих местообитаниях. Странно видеть растения ксероморфного облика на болоте. Между тем, у многих болотных растений листья мелкие, края их загнуты вниз или листья свернуты в трубочки. У пустынных растений при таком строении листьев устьица испаряют меньше воды, так как они расположены на нижней стороне листьев. Между тем у багульника болотного (вида, растущего вроде бы во влажных условиях) нижняя поверхность листьев опушена, листья кожистые, а края листьев загнуты вниз. На кожистых листьях мирта болотного (кассандры, или иначе — хамедафны болотной) расположены чешуйки, у андромеды и клюквы листья снизу покрыты восковым налетом. С чем же связаны все перечисленные особенности строения растений? Все указанные растения относятся к семейству вересковых (Ericaceae s. l.) . Поэтому для обозначения совокупности названных признаков часто говорят о растениях эрикоидного типа (от латинского названия семейства). Но, по-видимому, дело не в систематическом положении. У росянки (из своего собственного семейства — росянковые) листья плотно прижаты к поверхности моховой подушки. Логично предположить, что это защищает ее от ветра и высыхания — ведь именно так поступают многие пустынные растения. Чем же вызвана эта странная особенность растений? существует несколько объяснений.
Согласно одной из точек зрения причина эрикоидного облика растений — избыток влаги. В этом случае обильное опушение, чешуйки на листьях и стеблях понимаются как приспособления для испарения избыточной воды. Действительно по некоторым данным опушение может привести к значительному увеличению испаряющей поверхности. При этом транспирация (испарение) происходит не через устьица как обычно, а через всю поверхность кутикулы.
Другая точка зрения — диаметрально противоположенная. В этом случае ход рассуждения следующий. Если для болотных растений характерны те же признаки, что и для пустынных, наверное, это говорит об их адаптации к сходным экологическим условиям. Может ли такое быть? Вроде бы нет: пустынные растения явно испытывают недостаток влаги, в то время как болотные в прямом смысле растут в воде! Разве не парадокс? Однако надо учитывать, что водный режим на болоте не совсем обычный. Хотя и, кажется, что воды на торфянике более чем достаточно, как ни странно: воды-то как раз и не хватает. Она просто недоступна корням растений. Происходит это потому, что сфагнум и торф — плохие проводники тепла. Летом моховая подушка плохо прогревается (в жаркие солнечные дни поверхность мхов прогревается до 30 — 40 °C). Если принять, что теплоизоляция воздуха равна единице, то для торфа она составит 1,38. Температура в торфянике (на глубине 25 см) обычно не превышает 0,5 °С, даже в то время, когда на поверхности она достигает +27° С. в такие дни поверхность торфяника может сильно нагреться и болото буквально дымится, а корни растений находятся в ледяной воде. Таким образом, для сфагновых торфяников характерен резкий контраст условий на поверхности мохового ковра и на глубине корневых систем растений. Листья растений, находящиеся на поверхности сильно испаряют воду. При этом всасывание воды корнями сильно зависит от температуры воды, окружающей корни. В солнечный летний день хрупкое равновесие нарушается: испарение воды листьями усиливается, а поглощение ее корнями остается слабым. В результате разложения растительных остатков в сфагновых торфяниках образуется много кислот и ядовитых веществ, что также снижает способность корней поглощать воду. Это явление получило название — физиологическая сухость. Растения, находясь в воде, испытывает острый ее недостаток. Впервые физиологическая сухость была отмечена у акклиматизированных тропических растений. Южные растения, выращиваемые в условиях умеренного климата, несмотря на обильный полив засыхали. Оказалось, что причина усыхания и увядания заключается в том, что минимальная температура воды, при которой ее могут всасывать корневые волоски, составляла около 18 ?C. В то время как полив обычно проводился 15-ти градусной водой. В результате несмотря на полив реально растение не получало воды. Нечто похожие происходит с деревьями в зимний период (именно поэтому древесные растения сбрасывают листья).
Между тем явление физиологической сухости до конца не доказано у наших болотных растений. Поэтому есть третья точка зрения, объясняющая ксероморфность болотных растений вообще и их эрикоидный облик в частности. По некоторым данным количество испаряемой воды у болотных видов ничем не отличается от других растений умеренного климата. Тогда может "ксероморфность" вовсе не является адаптацией? Может это просто следствие роста в неблагоприятных условиях? Как было сказано выше, кроме водного режима к особенностям болот следует отнести нехватку важнейших компонентов минерального питания: фосфатов и нитратов. По результатам ряда работ при отсутствии этих соединений у растений и вырабатывается тот комплекс признаков, который мы привыкли называть ксероморфным обликом. Интересно, что в засушливых и пустынных условиях также наблюдается нехватка этих минеральных веществ. То есть может быть особенности строения болотных растений — не адаптация, а просто следствие голода. Это явление называется пийноморфоз (от "пийнос — голод"). Обойтись полностью без фосфатов и нитратов невозможно. Значит, растения должны либо найти способ концентрировать минеральные соединения из почвы, либо использовать альтернативный источник питательных веществ. В первом растениям на помощь приходят грибы. Болотные кустарнички и полукустарники из семейства вересковые вступают в симбиоз с грибом и образуют микоризу. Нити симбиотического гриба в сотни раз увеличивают площадь всасывания питательных веществ, поэтому на болотах растут только те растения, которые могут образовывать микоризу. Другой вариант — использование альтернативного непочвенного источника азотистых веществ. В этом растениям могут помочь цианобактерии (сине-зеленые водоросли). Цианобактерии способны фиксировать атмосферный азот и переводить его в форму, пригодную для растений. Цианобактерии распространены очень широко и растут на самых разных субстратах (почве, камнях, частях растений и, конечно же, в воде). Симбиотические цианобактерии могут поселяться внутри или на поверхности листьев. Внутри листьев (в межклетниках) цианобактерии известны у многих тропических растений (например, водных папоротников). Среди болотных растений многочисленные водоросли и цианобактерии обнаружены в листьях мхов, в том числе и наиболее характерного для верховых болот сфагнума. Как один из компонентов цианобактерии входят с состав лишайников, в том числе и растущих на болотах. Явление фиксации атмосферного азота цианобактериями, живущими на поверхности листовых пластинок растений получило название листовая азотофиксация. листовая азотофиксация показано у некоторых тропических видов растений, но предполагается также и у некоторых болотных кустарничков.
Кроме особенностей водного режима болот и дефицита минеральных веществ болотные растения должны быть приспособлены и к недостатку кислорода. Эту проблему виды, характерные для верховых болот, решают с помощью мощных межклетников в стеблях и листьях. В межклетниках скапливается воздух. Некоторые кустарники, например ивы, решают эту проблему иначе. Часть боковых корней меняет направление роста и начинают расти не вбок, а вверх. Таким образом, формируются специализированные дыхательные корни.
mirznanii.com
Некоторые растения верховых болот
Трудно представить себе воочию весьма своеобразный мир болотной растительности без последовательного знакомства с ее отдельными представителями.
Давайте совершим небольшую и совершенно безопасную прогулку по верховому болоту. Можно посетить и несколько таких болот. На первый взгляд они могут показаться очень похожими, но поверьте, их однообразие лишь кажущееся. Болотные сообщества очень скромны на вид, редко блещут яркими красками. К ним надо внимательно присмотреться.
Сфагновые мхи образуют основной фон растительности верховых болот и играют важную роль в накоплении залежей торфа. Только в пределах нашей страны их насчитывается около 40 видов. Они живут во многих географических областях и различных экологических условиях. Обитатели относительно сухих участков верховых болот отличаются более яркой окраской: Sphagnum fuscum — ржаво-коричневый, Sph. magebleanicum — красный или розовый, Sph. rubetlum — пурпурно-красный. Виды, живущие на более влажных местах,— Sph. balticum, Sph. majus или Sph. cuspidatum обычно светло-зеленые или немного буроватые. Разноцветные мхи образуют мозаичный пушистый ковер, радующий глаз изысканной гаммой, состоящей из самых неожиданных оттенков.
Моховой покров очень плотный. Бесчисленные растения буквально цепляются друг за друга. Они не имеют корней, живой и растущей остается только верхняя часть, ниже стебельки постоянно отмирают, пополняя кладовую торфа, накопленную их предшественниками. Густоте мха способствуют обилие листьев и наличие многочисленных боковых веточек, собранных на верхушке и образующих нечто вроде растрепанной головки.
У разных видов листья различны и по форме: от ланцетной до яйцевидно-округлой. Все они мелкие и состоят из одного слоя клеток. Одни из них живые, несущие хлорофилл, способные к фотосинтезу; другие — мертвые, лишенные хлоропластов и цитоплазмы, так называемые гиалиновые. Последние клетки многочисленны, они имеют отверстия (поры), через которые засасывается вода. Сфагнумы в состоянии поглотить воды примерно в 20 раз больше собственной массы (имеются в виду растения в воздушно-сухом состоянии). Таким образом, при полном насыщении водой вес растения увеличивается на 2000%. Эта особенность мха и дала ему название «сфагнос» (по-гречески — губка).
Возможность накопления огромного количества влаги при наличии толстого, плотного мохового покрова позволяет сфагнумам поддерживать высокую влажность на болоте даже в засушливые периоды. Вдобавок в жаркое время года верхушечный рост стебельков мха тормозится, одновременно усиливается боковое ветвление: моховой покров становится еще более плотным, и испарение влаги с поверхности болот уменьшается. Верхняя часть мха может совсем потерять воду и стать сухой, но мох при этом остается живым.
В дождливое лето, когда насыщение водой достигает своего максимума, резко усиливается рост стебельков сфагнумов вверх, и ковер становится рыхлым. Испарение с него оказывается таким же, как и с открытой водной поверхности. Мхи постоянно регулируют влажность на болотах, поддерживая ее на достаточно высоком уровне. Они, таким образом, создают особый водный режим.
Широко известны теплоизоляционные свойства сухого сфагнума. Птицы вьют из него гнезда, звери выстилают им норы, а люди конопатят избы, набивают подушки, используют в качестве подстилки для скота.
Специфичны сфагнумы и по своему химическому составу. Помимо полисахаридов, белков и других веществ, обычных для растений, они содержат антисептики; особенно типичен для них сфагнол. Мхи способны подкислять воду и в итоге создают на болотах такую химическую среду, в которой отмершие остатки растений могут сохраняться тысячелетиями, не подвергаясь гниению. В сфагновом торфе можно обнаружить не только отдельные части, но и целые растения.
Антисептические свойства сфагновых мхов издавна известны в народной медицине. Как перевязочный материал, они очень пригодились во время гражданской и Великой Отечественной войн, особенно в партизанских отрядах.
Кислая среда, создаваемая мхом, усиливает олиготрофность верховых болот. Даже попавшие тем или иным путем на их поверхность минеральные вещества быстро переходят в ионное подвижное состояние и удаляются со сфагнового ковра замедленным стоком воды. Жесткий режим минерального питания в сфагновом субстрате привел к тому, что некоторые цветковые растения весьма оригинально решили проблему недостатка азота, фосфора и других элементов: они стали насекомоядными. На наших болотах обитает несколько видов таких растений: росянки, пузырчатки и жирянка.
Красноватые розетки росянки нередки на поверхности сфагнового ковра. Это многолетнее растение. Ранней весной зимующая в толще мха почка появляется на поверхности и дает начало листьям, а также длинному стебельку с соцветием из мелких белых цветков. Чтобы вынести почку наружу, росянка каждую весну вырастает ровно настолько, насколько увеличился в толщину моховой покров. По сохранившимся розеткам росянки можно точно замерить прирост сфагнума в течение ряда лет.
На наших болотах обычны два вида росянки: английская (Drosera anglica) и круглолистная (Drosera rotundifolia). Они хорошо различаются по форме листьев, которые служат им ловчими аппаратами. У первой росянки они длинночерешковые, ланцетные, а у второй, как явствует из ее названия, листовая пластинка округлая. Отличны они по условиям обитания. Росянка круглолистная предпочитает более сухие места и соседство сосны вкупе с болотными кустарниками. Английская росянка более влаголюбива и предпочитает обводненные мочажины с уровнем воды не ниже 2-х см от поверхности.
Что объединяет оба вида: их листья покрыты многочисленными (до 200 на лист) красными железистыми волосками с капельками светлой жидкости, похожими на росу. Отсюда происходит и название растения (от греческого «дрозос» — роса).
В условиях достаточного минерального питания росянки могут существовать как все растения, с помощью фотосинтеза. Но на олиготрофных болотах, характеризующихся недостатком многих элементов, и в первую очередь азота, они нуждаются в дополнительном пайке. Стоит маленькому насекомому соблазниться блестящими капельками, как оно прилипает к ним, увязая в липкой жидкости. Свободные волоски с краев листа начинают сгибаться по направлению к добыче, как пальцы на ладони. Соприкоснувшись с очередной жертвой, желёзки на волосках начинают выделять пищеварительную жидкость, близкую по составу к пепсину в наших желудках. Росянкой усваиваются только белки; жиры и углеводы ей не нужны. И процесс пищеварения идет очень медленно, заканчиваясь лишь через несколько дней. После сытного обеда реснички снова выпрямляются, жидкость на них подсыхает, а несъедобные частички сдуваются ветром. Листочек готов к следующей трапезе. Этот процесс нетрудно увидеть. Достаточно положить на лист росянки пойманного комара, маленький кусочек мяса или крутого яйца.
Опыты с росянкой показали, что чувствительность у протоплазмы желёзок росянки гораздо сильнее, чем у нервных окончаний на кончике языка человека. Движение и сгибание волосков можно вызвать таким слабым прикосновением, которое язык просто не ощутит. Вообще, реакция росянки на раздражение очень напоминает нервный импульс животных. Ч. Дарвин так и писал о ней: «Это удивительное растение или, вернее, крайне остроумное животное».
Росянка относится к числу лекарственных растений. В средние века она считалась средством «исцеляющим от всех болезней». Ей даже приписывалась магическая сила. В русской народной медицине она применяется в виде настоев и экстрактов при некоторых простудных заболеваниях.
На низинных болотах, где в почве ощущается не меньшая нехватка азота, также встречаются насекомоядные растения.
Пузырчатка — одно из интереснейших болотных растений. Листья ее, погруженные в воду, рассечены на узкие доли, снабженные пузырьками — своеобразными мешковидными вздутиями до 2 мм в длину. Они и обусловили русское и латинское названия растения (urticula — пузырь, мешочек). Над поверхностью воды возвышаются лишь яркие желтые цветки с длинным и тонким выростом.
На болотах встречается два вида пузырчатки. У пузырчатки средней (Urticularia intermedia) пузырьки помещены на отдельных специальных веточках, а у пузырчатки обыкновенной (Urticularia vulgaris) —на всех ответвлениях. Цветут они тоже по-разному. У первой 2—6 цветков с пурпурными полосками; у второй кисть более пышная (5—10 цветков), а выросты окрашены в буро-красные оттенки.
Несколько различны и местообитания этих видов. Пузырчатка обыкновенная приспособилась к жизни не только на болотах. Ее нередко можно встретить в небольших стоячих водоемах, канавах и прудах.
Зацветают оба вида во второй половине лета. Опыляют их насекомые, прилетающие за нектаром. Созревшие семена падают на дно, там и прорастают. Появляются зеленые листья, начинается процесс фотосинтеза; возникающие пузырьки наполняются кислородом и все растения всплывают. Пузырчатка может размножаться и вегетативно. Каждая оторвавшаяся часть быстро дает начало новой особи. Осенью на концах ветвей образуются зимующие почки, покрытые липкой слизью. Прилипая к водоплавающей птице, они переносятся на другие болота и водоемы, а весной трогаются в рост.
Корней пузырчатка не имеет. Ловчие аппараты — те же самые пузырьки с клапанами, открывающимися внутрь. Вокруг расположены чувствительные волоски. Какое-нибудь маленькое животное — дафния, циклоп, водяная блоха — их касается, клапан открывается, вода с силой засасывается в пузырьки. Жертва оказывается в ловушке, тем более что наружу клапан открыть нельзя. Находящиеся на стенках пузырька желёзки высасывают из разлагающихся трупов азотистые соединения. Пузырчатка может жить и без дополнительного питания, но при этом плохо растет и развивается, остается мелкой, дает мало цветков.
На болотах, а также по тонким лугам северных и западных, областей нашей страны изредка можно встретить близкую родственницу пузырчатки — жирянку обыкновенную (Pinguicula vulgaris). Это реликт ледниковой эпохи. Свое название она получила за толстые мясистые тупые листья. Они до четырех сантиметров длиной, собраны в прикорневую розетку; из центра выходит один или два-три цветоноса со сравнительно крупными одиночными красивыми фиолетовыми цветками неправильной формы и тоже с длинными выростами.
Листья жирянки несут большое количество желёзок. Они двух родов. Одни возвышаются на ножках, выделяют клейкое вещество и служат для ловли насекомых. Чем сильнее бьется попавшая мушка или комар, тем обильнее выделяется клейкая слизь. Начинает заворачиваться и край листа. Другие без ножек, сидячие, служат для переваривания добычи. Они вступают в действие после того, как жертва поймана и умерщвлена, выделяя при этом кислую жидкость, растворяющую белок. Переваривание продолжается около суток, после чего лист расправляется.
В обиходе многих народов листья жирянки с их кислым пищеварительным ферментом использовались как закваска для получения молочнокислых продуктов. Употреблялись они и в качестве антисептика при лечении ран.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
www.activestudy.info
Болота
В Костромской области, по данным треста «Геолторфразведка», насчитывается 1220 торфяных месторождений площадью 212,5 тыс. га, что составляет 3,5% территории области (Черкасов, 1973). Поэтому азональная болотная растительность довольно характерна для области. Большая часть болот имеет небольшую площадь, и только 28 болот превышают по площади 1000 га, из них наибольшую площадь имеет Пустошуйское болото в Солигаличском районе и составляет 7588 га.
Болота принято подразделять на три типа: низинные, верховые и переходные. На долю болот низинного типа приходится 50% площади всех болот области, верховых — 26%, переходных — 19%, болот смешанного типа — 5%. Низинных болот в области более 600. Они встречаются обычно в поймах рек. Поверхность их увлажняют воды, богатые минеральными солями; степень разложения и зольность торфа здесь наибольшие. Характерный признак низинных болот — хорошее развитие травяной растительности — осок, вахты, ситников, хвоща, сабельника, калужницы болотной, селезеночника очереднолистного, частухи, белокрыльника и др. В напочвенном покрове значительное место занимают зеленые мхи. Древесная растительность в основном представлена ольхой, ивой, иногда березой и елью. Основными группами ассоциаций низинных болот являются ельники, березняки, ольшаники и ивняки травяно-болотные (осоковые, вахтовые, хвощевые и др.). Число видов лекарственных растений на низинных болотах редко превышает 5, из них промысловые заросли наиболее характерны для ольхи и вахты.
Верховые болота располагаются чаще на водоразделах. Запасы воды в них пополняются за счет атмосферных осадков, поэтому торф здесь бедный минеральными солями, со сравнительно низкой степенью разложения и малой зольностью. В области насчитывается 278 верховых болот. Господствующие растения верховых болот — сфагновые мхи, обладающие большой влагоемкостью. Другое характерное растение верховых болот — низкорослая сосна. Часто встречаются здесь также багульник, Кассандра, подбел (андромеда), голубика, клюква болотная, водяника черная, морошка, росянка круглолистная, пушица, шейхцерия болотная, наумбургия, разнообразные осоки. Основные группы ассоциаций верховых болот представлены сосняками кустарничково-сфагновыми, безлесными кустарничково-пушицево-сфагновыми и пушицено-осоково-сфагновыми сообществами. В случаях хорошо выраженного микрорельефа на высоких кочках в этих сообществах произрастает кукушкин лен, а остальную поверхность болота покрывает сплошной покров сфагновых мхов. Число видов лекарственных растений верховых болот редко достигает 3. Промысловые заросли по окраинам болот образует багульник.
Переходные болота занимают промежуточное положение между верховыми и низинными. Они увлажняются как за счет атмосферных осадков, так и за счет родниковых и проточных вод. Характерными растениями переходных болот являются: в верхнем ярусе — сосна и береза с примесью ели и ольхи; в напочвенном покрове — зеленые и сфагновые мхи; в травяном яруге— осоки, сабельник, вахта, наумбургия, местами клюква, голубика, брусника. Ассоциации переходных болот представлены сосняками и березняками осоково-сфагновыми и пушицево-осоково-сфагновыми безлесными сообществами. Число видов лекарственных трав на переходных болотах редко превышает 3. Промысловое значение местами имеет вахта.
Некоторые, особенно большие, болота имеют смешанный характер торфяной залежи и растительности. Одна часть их состоит из верхового типа, другая — переходного или низинного. Такие болота имеют все характерные для каждого типа растительные ассоциации, содержащие все вместе до 10 видов лекарственных растений на одном болоте.
medgrasses.ru
